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1、 城市污水處理 導(dǎo) 語(yǔ) 機(jī)電設(shè)備支持 工藝工程實(shí)例 1、生物污水處理法 生物處理是利用微生物來(lái)吸咐、分解、氧化污水中的有機(jī)物，把不 穩(wěn)定的有機(jī)物降解為穩(wěn)定無(wú)害的物質(zhì)，從而使污水得到凈化?，F(xiàn)代的 生物處理法，按作用微生物的不同，可分好氧氧化和厭氧還原兩大類。 前者廣泛用于處理城市污水和有機(jī)性工業(yè)廢水。好氧氧化應(yīng)用較廣包 含著很多藝種工藝和構(gòu)筑物。生物膜法（包含生物過(guò)濾池、生物轉(zhuǎn) 盤）、生物接觸氧化等多種工藝和構(gòu)筑物。活性污泥法和生物膜法都 是人工生物處理方法。此外還有農(nóng)田和池塘的天然生物處理法，即灌 溉田和生物塘。生物處理成本低廉，因此是目前應(yīng)用最廣泛的污水處 理方法。 2、廢水處理量或 BOD

2、5去除 總量和處理質(zhì)量 污水處理量或 BOD5去除總量：每日進(jìn)入污水廠處 理的總污水流量（以 m3/d計(jì)），可作為污水廠處理能 力的一個(gè)指標(biāo)。每日去除 BOD5的總量亦可作為污水 廠處理能力的指標(biāo)。去除 BOD5總量等于處理流量與 進(jìn)出水 BOD5差值的乘積，以 kg/d或 t/d為單位。 處理質(zhì)量：二級(jí)污水處理廠以出廠的 BOD5與 SS值 作為處理質(zhì)量指標(biāo)。按新制訂的污水處理廠出水排放 標(biāo)準(zhǔn)，二級(jí)污水處理廠出水 BOD5、 SS均小于 30mg/L。 處理質(zhì)量也可用去除率來(lái)衡量。進(jìn)水濃度減出水濃度 除以進(jìn)水濃度即為去除率。氨氮、 TP出水值或去除率 也應(yīng)用于處理質(zhì)量指標(biāo)。 3、 pH值及其

3、指示意義 pH表示污水的酸堿程度。它是水中氫離子濃度倒數(shù)的 對(duì)數(shù)值，其范圍為 014， pH值等于 7，則水呈中性，小 于 7呈酸性，數(shù)值越小，其酸性越強(qiáng)，大于 7呈堿性，數(shù) 值越大，其堿性越強(qiáng)。污水中 pH值大小對(duì)管道、水泵、 閘閥和污水處理構(gòu)筑物有一定的影響。以生活污水為主的 污水處理廠的 pH值，通常為 7.27.8。過(guò)高或過(guò)低的 pH值， 均可表明有工業(yè)廢水的進(jìn)入。過(guò)低的值會(huì)腐蝕管道、泵體 并可能產(chǎn)生危害。例如污水中的硫化物會(huì)在酸性條件下， 生成 H2S氣體。高濃度時(shí)使操作工作頭痛、流涕、窒息甚 至死亡。為此發(fā)現(xiàn) pH降低必須加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，尋找污染源， 采取對(duì)策。同時(shí)，生化處理的 pH允許

4、范圍是 610，過(guò)高 或過(guò)低都可影響或破壞生物處理。 4、總固體（ TS） 是指水樣在 100 溫度下，在水浴鍋上蒸發(fā)至干所余留的總 固體數(shù)量。它是污水中溶解性固體和非溶解性固體的總和。 它可反映出污水中固體的總濃度。通過(guò)進(jìn)出水固體的分析可 反映出污水處理構(gòu)筑物對(duì)去除總固體的效果。 5、懸浮固體（ SS） 是指污水中能被濾器截留的固體物質(zhì)數(shù)量。懸浮固體一部分在一 定條件下可以沉淀。測(cè)定懸浮固體通常是用石棉濾層過(guò)濾法進(jìn)行。 主要設(shè)備為古氏坩鍋。當(dāng)化驗(yàn)設(shè)備條件不具備時(shí)，也可采用濾紙作 為濾器，從總固體與溶解固體的減差來(lái)求得懸浮固體量。測(cè)定懸浮 固體時(shí)，由于濾器不同，常產(chǎn)生較大差異。 該項(xiàng)指標(biāo)是污水

5、最基本的數(shù)據(jù)之一。測(cè)定進(jìn)水和出廠水的懸浮固 體，可用來(lái)反映污水通過(guò)初沉池，二沉池處理后，懸浮固體減少的 情況，它是反映構(gòu)筑沉淀效率的主要依據(jù)。 6、化學(xué)需氧量（ COD） 化學(xué)需氧量（簡(jiǎn)稱 COD）是指用化學(xué)方法氧化污水中有機(jī)物所需 要的氧化劑的氧量。用高錳酸鉀作氧化劑，測(cè)得的結(jié)果習(xí)慣上叫做耗氧 量，用 OC表示。用重鉻酸鉀作氧化劑，測(cè)得的結(jié)果稱為化學(xué)需氧量以 COD表示，二者的區(qū)別在于選用氧化劑的不同。以高錳酸鉀作為氧化劑， 只能氧化污水中的直鏈有機(jī)化合物，而以重鉻酸鉀作為氧化劑，它的作 用比前者強(qiáng)烈與完全，除直鏈有機(jī)化合物以外，它能氧化高錳酸鉀不能 氧化的許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)化合物。因此，同

6、一污水 COD值比 OC值大 得多。特別是當(dāng)污水廠有大量工業(yè)廢水進(jìn)入時(shí)，一般都應(yīng)測(cè)得重絡(luò)酸鉀 的化學(xué)需氧量。城市污水廠的 COD值一般約為 400800mg/L。 高錳酸鉀法的耗量值在污水廠中常被用來(lái)作為確定五日生化需氧 量稀釋倍數(shù)的參考數(shù)據(jù)。 7、生化需氧量（ BOD） 生化需氧量：（簡(jiǎn)稱 BOD）是指在有氧條件下，水中的微生物分解有機(jī)物 時(shí)所需要的氧量。它是一種間接表示有機(jī)物污染程度的指標(biāo)，有機(jī)物的生化 氧化分解通常有二個(gè)階段，第一階段主要是含碳有機(jī)物的氧化，稱為碳化階 段，約需 20天才能完成。第二階段主要是含氮有機(jī)物的氧化、稱為硝化階段， 約需 100天才能完成。在公認(rèn)的情況下，一般標(biāo)

7、準(zhǔn)做法是在 20 溫度下，培 養(yǎng) 5天，進(jìn)行測(cè)定，測(cè)得數(shù)據(jù)稱為五日生化需氧量。簡(jiǎn)稱 BOD5，因此 BOD5 表示部分含碳有機(jī)物分解的需氧量，生活污水的 BOD5應(yīng)約在 70%左右。 五日生化需氧量的測(cè)定，是取原水樣或經(jīng)過(guò)適當(dāng)稀釋的水樣，使其含有足 夠的溶解氧，以滿足五日生化需氧的要求，將此水樣分成二份，一份測(cè)得當(dāng) 天的溶解氧含量，而將另一份放入 20 培養(yǎng)箱內(nèi)，培養(yǎng) 5天后再測(cè)定其溶解含 量，兩者之差乘上稀釋倍數(shù)即為 BOD5。 BOD5測(cè)定過(guò)程中，正確選擇稀釋倍數(shù)至關(guān)重要。通常認(rèn)為，選擇的稀釋 倍數(shù)應(yīng)使經(jīng)過(guò)稀釋的水樣在 20 恒溫箱內(nèi)培養(yǎng) 5天后，它的溶解氧減少在 20%80%時(shí)較為適當(dāng)。

8、但是，有時(shí)常因 BOD5的稀釋倍數(shù)掌握不當(dāng)造成數(shù)值 上的誤差，甚至稀釋倍數(shù)太小而得不到 BOD5的數(shù)據(jù)。 8、測(cè)定 BOD的用途 BOD可反映污水被有機(jī)物污染的程度，污水中所含有機(jī)物越多，則消耗氧量 亦越多， BOD數(shù)值也越高，反之亦然。因此它是污水水質(zhì)指標(biāo)中最為重要的一 個(gè)。盡管測(cè)定 BOD需時(shí)較長(zhǎng)、數(shù)據(jù)不及時(shí)，但 BOD指標(biāo)帶有綜合性 綜合反 映有機(jī)物總量，模擬性 模仿水體自凈。因此很難用其他指標(biāo)來(lái)代替。 對(duì)于污水處理廠來(lái)說(shuō)，該指標(biāo)的用途為： a.反映污水有機(jī)物濃度。如進(jìn)廠污水有機(jī)物濃度，出廠污水有機(jī)物濃度。城市污 水處理廠進(jìn)水 BOD5一般可達(dá) 150350mg/L。 b.用以表示污水處

9、理廠的處理效果。進(jìn)、出水 BOD5的減差除以進(jìn)水 BOD5即為 該廠的 BOD5去除率，是重要的指標(biāo)。 c.污水處理廠的去除總量與出水 BOD5，表示了在污水廠總的處理能力與對(duì)水體 環(huán)境的影響量。 d.用來(lái)計(jì)算處理構(gòu)筑物的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，如曝氣池的污泥負(fù)荷 BOD5kg（ MISS）或 容積負(fù)荷 BOD5kg/（ m3 d）。 e.反映污水處理廠運(yùn)轉(zhuǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，如除去每 kgBOD耗用電量（度），去 除每 kgBOD5需要的空氣量。 f.衡量污水可生化程度，當(dāng) BOD5/COD大于 0.3時(shí)，說(shuō)明污水可以進(jìn)行生化處理。 小于 0.3時(shí)，則難以生化處理。比值在 0.50.6時(shí)，生化過(guò)程很容易進(jìn)行。

10、 由此可見(jiàn)，測(cè)定 BOD5的用處很大，它是污水處理廠最重要的一個(gè)測(cè) 定項(xiàng)目。但測(cè)定所需時(shí)間較長(zhǎng)，不能及時(shí)出數(shù)據(jù)。 COD的化驗(yàn)反映污水 中有機(jī)物被氧化劑氧化所需氧量，它的數(shù)據(jù)值接近于全部有機(jī)物的需氧 量。因此它也有較大用處，而且 COD測(cè)定時(shí)簡(jiǎn)短，一般城市污水廠 COD BOD，如果污水中有機(jī)物種類變化較少，則 COD與 BOD有一定 的相互關(guān)系，因此就可用當(dāng)天的 COD來(lái)預(yù)測(cè) BOD5值。 根據(jù)各城市污水處理廠的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，通常 SS與 BOD5在數(shù)值上大致相 仿或者略為高些。如上海各污水廠的 SS比 BOD5在數(shù)值上平均高出 50mg/L左右。 在進(jìn)廠污水中如發(fā)現(xiàn) BOD5與 SS成倍增長(zhǎng)，

11、則可能有高濃度的有機(jī)廢 水流入或者糞便大量進(jìn)廠。這樣將會(huì)增加處理負(fù)荷。使處理效率降低， 甚至還會(huì)阻塞管道，必須追查原因，采取措施 9、總氮、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮 （ N、 NH4+、 NO2 NO 3）指示 污水中有大量的含碳有機(jī)物與含氮有機(jī)物，前者以碳、氫、氧為基本 元素。后者以氮、硫、磷為基本元素。含氮有機(jī)物在好氧分解過(guò)程中， 最終會(huì)轉(zhuǎn)化為氨氮肥、亞硝酸鹽氮肥、硝酸鹽氮、水和二氧化碳等無(wú)機(jī) 物。因此測(cè)定上述三個(gè)指標(biāo)可反映污水分解過(guò)程與經(jīng)處理后無(wú)機(jī)化的程 度。當(dāng)二級(jí)污水處理廠中只有少量亞硝酸氮出現(xiàn)時(shí)，該處理出水尚不能 穩(wěn)定，當(dāng)氧量不足時(shí)，則污水中的有機(jī)氮大多數(shù)轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，出水流 入水

12、體后是較為穩(wěn)定的。一般進(jìn)廠污水的氨氮值約 3070mg/L。進(jìn)廠水 中一般不含有亞硝酸鹽與硝酸鹽。二級(jí)污水處理廠一般不能大量除氮肥， 處理程度較高時(shí)，能夠?qū)⒉糠莅钡D(zhuǎn)化為硝酸鹽氮。 10、磷、氮（ P、 N）指標(biāo) 污水中磷和鉀的含量影響微生物的生長(zhǎng)，活性污泥污處理污水要維持 BOD5： N： P的比例在 100： 5： 1以上，在城市污水廠，一般都能達(dá)到 這個(gè)比例。有些工業(yè)廢水達(dá)不到這個(gè)比例，就必須向污水添加營(yíng)養(yǎng)劑。 11、溶解氧測(cè)定目的 溶解氧是指溶解于水中的氧量，它與溫度、壓力、微生物的生化作用 有密切關(guān)系。在一定溫度下，水中最多只能溶解一定量的氧，例如 20 時(shí)，蒸餾水的溶解氧飽和值為

13、9.17 mg/L。 在污水處理中常常測(cè)定出水和曝氣池中的溶解值，根據(jù)它的大小來(lái)調(diào) 節(jié)空氣供應(yīng)量，了解曝氣池內(nèi)的耗氧情況以判斷在各種水溫條件下，曝 氣池耗氧速率。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，要求曝氣池內(nèi)的溶解氧在 1 mg/L以上， 過(guò)低的溶解氧值表明曝氣池內(nèi)缺氧，過(guò)高的溶解氧不但浪費(fèi)能耗，且可 能造成污泥松碎、老化。 污水處理廠出水中含有溶解氧對(duì)水體環(huán)境是有益的，在可能的條件下， 應(yīng)讓出水帶有些溶解氧。 溶解氧在水體自凈過(guò)程中是個(gè)重要參數(shù)，它可反映水體中耗氧與溶氧 的平衡關(guān)系。 12、水溫對(duì)運(yùn)行的關(guān)系 水溫，水溫對(duì)曝氣池工作有著很大的關(guān)系。一個(gè)污水廠的水溫是隨季 節(jié)逐漸緩慢變化的，一天內(nèi)幾乎無(wú)甚變化。如果

14、發(fā)現(xiàn)一天內(nèi)變化很大， 則要進(jìn)行檢查，查否有工業(yè)冷卻進(jìn)入。全年在 830 范圍內(nèi)，曝氣池在 水溫 8 以下運(yùn)行時(shí)，處理效率有所下降， BOD5去除率常低于 80%。 13、污泥負(fù)荷調(diào)節(jié) a.污泥負(fù)荷 =進(jìn)入曝氣池的 BOD5數(shù)量（流量濃度） /曝氣池中 MLSS總 量 (MLSS池積 )。 b.由于初沉池出水中的 BOD5數(shù)量決定于進(jìn)廠水質(zhì) ,一般難以調(diào)節(jié) ,調(diào)節(jié)污 泥負(fù)荷 ,減少 MLSS,則提高污泥負(fù)荷 ,增加或減少 MLSS一般通過(guò)增加或減 少排泥來(lái)實(shí)現(xiàn)。 污泥負(fù)荷對(duì)處理效果 ,污泥增長(zhǎng)和需氧量影響很大 ,必須注意掌握。一 般來(lái)說(shuō)，污泥負(fù)荷在 0.20.5kg(BOD5)/(kg.d，掌握

15、在 0.3kg(BOD5)/ kg(MLSS).d左右。 14、曝氣池容積負(fù)荷 曝氣池單位容積每天負(fù)擔(dān)的 BOD5量稱為容積負(fù)荷 kg(BOD5)/ （ m3.d）。容積負(fù)荷表示了建造該曝氣池的經(jīng)濟(jì)性。容積負(fù)荷和混合液 濃度及污泥負(fù)荷有如下關(guān)系： BV=x.B5，式中（ x即 MLSS）。 15、污泥泥齡 污泥泥齡 =曝氣池內(nèi) MLSS數(shù)量（ MLSS池積） /剩余污泥中固體量 （排放量排泥濃度）。 污泥泥齡是曝氣池中工作著的活性污泥總量與每天排放的剩余污泥之 比值，單位是 d。在運(yùn)行平穩(wěn)時(shí)，可理解為活性污泥在曝氣中平均停留 時(shí)間。 一般曝氣池系統(tǒng)的污泥泥齡約 56d。當(dāng)要達(dá)到硝化階段時(shí)，污泥

16、泥齡 需達(dá) 812d或更高。 污泥泥齡和污泥負(fù)荷有相反的關(guān)系，污泥泥齡長(zhǎng)，負(fù)荷低，反之亦然， 但并不成絕對(duì)的反比例函數(shù)關(guān)系。 16、混合液懸浮固體濃度（ MLSS） 混合液懸浮固體濃度是曝氣池中污水和活性污泥混合后的混合液懸浮 固體數(shù)量，單位（ mg/L），它是計(jì)量曝氣池中活性污泥數(shù)量的指標(biāo)，由 于測(cè)定簡(jiǎn)便，往往以它作為粗略計(jì)量活性污泥微生物量的指標(biāo)。在推動(dòng) 流曝氣中 MLSS一般為 10004000mg/L，在合建的完全混合曝氣池中， 空氣曝氣的 MLSS根少有超過(guò) 8000mg/L。這是因?yàn)?MLSS過(guò)高。妨礙充 氧，也使它難以在二沉池中沉降。 17、混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（ MLVSS

17、） 混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度是指混合液懸浮固體中有機(jī)物的重量（通 常用 600 下的燒灼減量來(lái)測(cè)定），故有人認(rèn)為能較 MLSS更確切地代表 活性污泥微生物的數(shù)量。不過(guò) MLVSS中還包括非活性的不能降解的有機(jī) 物、也不是計(jì)量 MLSS的最理想指標(biāo)，對(duì)于生活污水，常在 0.75左右。 18、污泥指數(shù)（ SVI） 污泥指數(shù)指曝氣池混合液經(jīng) 30min靜沉后，相應(yīng)的 1g干污泥所占的容 積（以 ml計(jì)）即： SVI=混合液 30min靜沉后污泥沉積（ ml） /污泥干重（ g） SVI值能較好地反映出活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能。良好的活 性污泥 SVI常在 50300之間， SVI過(guò)高的污泥濃

18、度，在相同濃度情況下 測(cè)得的 SVI值才有價(jià)值。另因測(cè)定容器的大小對(duì)測(cè)定的數(shù)量有一定的影 響，必須統(tǒng)一測(cè)定容器。 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) （ GB18918-2002）（執(zhí)行部分） 注：下列情況下按去除率指標(biāo)執(zhí)行：當(dāng)進(jìn)水 COD大于 350mg/L時(shí)，去 除率應(yīng)大于 60%； BOD大于 160mg/L時(shí)，去除率應(yīng)大于 50%。 括號(hào)外數(shù)值為水溫 12 時(shí)的控制指標(biāo)，括號(hào)內(nèi)數(shù)值為水 溫 12 時(shí)的控制指標(biāo)。 機(jī)電設(shè)備支持 在城市污水處理的工藝中，隨著自動(dòng)化技 術(shù)及在線監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展，為工藝的發(fā)展和 應(yīng)用提供了前提條件，對(duì)污水處理工藝進(jìn) 行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)控制是提高污水

19、處理 效率、降低處理能耗的關(guān)鍵，各種污水處 理工藝中對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)要求較高的一種工 藝。 反應(yīng)過(guò)程主要是在生物反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行的， 工藝主要由進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水和閑 置等五個(gè)階段組成。工藝的處理效果主要 取決于其運(yùn)行參數(shù)，其中主要參數(shù)包括各 反應(yīng)段時(shí)間以及曝氣強(qiáng)度。一般采用以 PLC 為核心的工藝過(guò)程自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)控 制鼓風(fēng)機(jī)、水泵、電動(dòng)閥等設(shè)備及各反應(yīng) 段時(shí)間，使水質(zhì)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)。 由此可見(jiàn)，污水處理工藝是一個(gè)多參 量 (如液位、流量、壓力、生物指標(biāo)等 )、多 任務(wù) (如污水輸送、風(fēng)量控制、水泵的啟停 等 )、多設(shè)備 (如格柵機(jī)、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、閥 門等 ) 且具有隨機(jī)性 、時(shí)變性和耦合性的復(fù) 雜系統(tǒng)。因此，由穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)信息交 換網(wǎng)絡(luò)與綜合管理系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行自動(dòng)化的管 理，使之安全可靠地運(yùn)行。 工藝工程實(shí)例 活性污泥處理工藝的基本流程 活性污泥微生物集合體的食物鏈 污水進(jìn)水口 調(diào)節(jié)池 預(yù)處理池 厭氧池 好氧池 沉淀池 謝 謝！